Question

工业上用某矿渣（含有Cu₂O、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂）提取铜的操作流程如下（金属单质E可由滤液C制取）：

已知：Cu₂O + 2H⁺  = Cu + Cu²⁺ + H₂O。

（1）滤液A中铁元素的可能存在形式为_______（填离子符号），与之相关的离子方程式为_____________，若滤液A中存在Fe³⁺，检验该离子的试剂为________（填试剂名称）。

（2）写出E和F反应生成铜的化学方程式为_____________________________。

（3）利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是_________（填代号）。

a．若用硫酸铜溶液作电解液，SO2- 4向阴极移动

b．粗铜接电源正极，发生还原反应

c．精铜作阴极，电解后电解液中Cu²⁺浓度减小

d．当粗铜消耗6.4 g时，转移0.2N_A个电子

 

Answer 1

【答案】

(12分)

 Fe²⁺或Fe²⁺、Fe³⁺（2分）；Fe₂O₃+6H⁺=2 Fe³⁺+3H₂O（2分）、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+ Cu²⁺（2分）；

硫氰化钾溶液（其他合理答案同样给分）（2分）

(2)  2Al+3CuO= Al₂O₃+3Cu（2分）

(3)  c（2分）

【解析】Fe₂O₃、Al₂O₃、CuO、SiO₂

试题分析：。SiO₂ 与盐酸不反应，Fe₂O₃、Al₂O₃、Cu₂O反应，Cu₂O + 2H⁺  = Cu + Cu²⁺ + H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2 Fe³⁺+3H₂O、Al₂O₃+6H⁺=2 Al³⁺+3H₂O，而2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+ Cu²⁺，可分析出滤液A中的离子一定有H⁺、Cu²⁺、Al³⁺，可能有Fe²⁺（铜较多）或Fe²⁺、Fe³⁺（铜较少）。再加入足量NaOH生成固体Cu(OH)₂和铁的氢氧化物，空气中灼烧转化为F(Fe₂O₃ 、CuO的混合物)，滤液C为偏铝酸钠和NaOH的混合液，可提取金属E(为Al的单质)。

（1）可能有Fe²⁺（Cu₂O较多）或Fe²⁺、Fe³⁺（Cu₂O较少）。

（2）铝热反应2Al+3CuO= Al₂O₃+3Cu。

（3）电解法进行粗铜精炼时a．SO2- 4向阳极移动，错误。b．粗铜接电源正极，发生氧化反应，做阳极，错误。c．精铜作阴极，由于阳极铜和杂质金属放电，阴极只有Cu²⁺放电，所以电解后电解液中Cu²⁺浓度减小，正确。d．当粗铜消耗6.4 g时，由于阳极铜和杂质金属放电，失去电子不一定为0.2N_A个，错误。

考点：本题以工业流程为基础，考查元素及化合物性质、电解知识。